KR102324962B1 - 유기 발광 소자 - Google Patents

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KR102324962B1
KR102324962B1 KR1020200019114A KR20200019114A KR102324962B1 KR 102324962 B1 KR102324962 B1 KR 102324962B1 KR 1020200019114 A KR1020200019114 A KR 1020200019114A KR 20200019114 A KR20200019114 A KR 20200019114A KR 102324962 B1 KR102324962 B1 KR 102324962B1
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김명곤
김경희
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 명세서는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 발광 소자{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 명세서는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 02월 15일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10- 2019-0017739호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
WO 2017-018326 A1
본 명세서는 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 명세서는 양극; 음극; 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112020016596968-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
A1 내지 A3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리이며,
X는 B 또는 N이고,
Y는 N(R11)이면서, Z는 O; S; 또는 N(R12)이거나,
Y는 O; S; 또는 N(R11)이면서, Z는 N(R12)이고,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
R11은 -(L11)n11-Ar1이고,
R12은 -(L12)n12-Ar2이고,
L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이고,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
n11 및 n22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 또는 2이고,
n11이 2인 경우 L11은 서로 동일하거나 상이하고,
n12가 2인 경우 L12는 서로 동일하거나 상이하고,
[화학식 H]
Figure 112020016596968-pat00002
상기 화학식 H에 있어서,
L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
R21 내지 R27은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
m은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구동전압이 낮으며, 광효율이 향상된다. 또한, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 다환고리가 축합된 구조로, A1 고리 및 A2 고리가 탄소(브릿지 알킬 자리)로 연결되어 있다. 두 고리를 연결함으로써, 구조의 전체적 유동성을 낮추고 좁은 반치폭의 발광 파장을 얻을 수 있다. 또한, 브릿지 알킬 자리에 알킬기 및 아릴기 등의 다양한 치환기를 도입하여 발광 파장을 조절할 수 있다. 또한, 다환 구조는 안정성이 뛰어나, 유기 발광 소자의 발광층의 도펀트로 사용될 때 장수명 및 고효율의 특성이 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 도펀트로 하고, 상기 화학식 H로 표시되는 1종 이상의 화합물을 호스트로 함으로써 인접한 층에서의 캐리어(전자 및 정공)의 주입 및 수송이 원활하게 이루어지므로 소자의 캐리어 균형을 맞출 수 있으며, 이로 인해 전기 화학적 안정성이 뛰어난 장수명의 유기 발광 소자를 얻을 수 있다.
본 명세서에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서,
Figure 112020016596968-pat00003
는 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, Cn은 탄소수 n개를 말한다.
본 명세서에 있어서, Cn-Cm은 탄소수 n 내지 m개를 말한다.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아민기; 실릴기; 아릴기; 및 N, O, S 및 Si 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; C1-C10의 알킬기; C1-C10의 알콕시기; C3-C30의 시클로알킬기; 아민기; 실릴기; C6-C30의 아릴기; 및 N, O, 또는 S를 포함하는 C2-C30의 헤테로고리기기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환되거나. 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; C1-C10의 알킬기; 아민기; 실릴기; C6-C30의 아릴기; 및 N, O, 또는 S를 포함하는 C2-C30의 헤테로고리기기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환되거나. 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 2 이상의 치환기가 연결된다는 것은 어느 하나의 치환기의 수소가 다른 치환기와 연결된 것을 말한다. 예를 들어, 이소프로필기와 페닐기가 연결되어
Figure 112020016596968-pat00004
또는
Figure 112020016596968-pat00005
의 치환기가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 3개의 치환기가 연결되는 것은 (치환기 1)-(치환기 2)-(치환기 3)이 연속하여 연결되는 것뿐만 아니라, (치환기 1)에 (치환기 2) 및 (치환기 3)이 연결되는 것도 포함한다. 예를 들어, 2개의 페닐기 및 이소프로필기가 연결되어
Figure 112020016596968-pat00006
또는
Figure 112020016596968-pat00007
의 치환기가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하고, 1 내지 30이 더욱 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸부틸, 1-에틸부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 3 내지 30이 더욱 바람직하다. 구체적으로, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 산소원자에 알킬기가 연결된 것으로, 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30; 1 내지 20; 1 내지 10; 또는 1 내지 5인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일수 있고, 상기 전술한 알킬기의 수소가 1 또는 2 이상의 할로겐기로 치환된 것을 말한다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30; 1 내지 20; 1 내지 10; 또는 1 내지 5인 것이 바람직하다. 알킬기에는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 할로알킬기의 구체적인 예로는 플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 클로로메틸기, 디클로로메틸기, 트리클로로메틸기, 브로모메틸기, 디브로모메틸기, 트리브로모메틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR201R202R203로 표시되고, R201 내지 R203은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 50인 것이 바람직하고, 6 내지 30이 더욱 바람직하다. 구체적으로, 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 50인 것이 바람직하고, 10 내지 30이 더욱 바람직하다. 구체적으로, 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 트리페닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기가 치환될 수 있다고 할 때, 치환된 플루오레닐기는 플루오렌의 5각 고리의 치환기가 서로 스피로 결합하여 방향족 탄화수소고리를 형성하는 화합물까지 모두 포함하는 것이다. 상기 치환된 플루오레닐기는 9,9'-스피로바이플루오렌, 스피로[사이클로펜탄-1,9'-플루오렌], 스피로[벤조[c]플루오렌-7,9-플루오렌] 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자로 N, O, S 및 Si중 1개 이상을 포함하는 것으로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하고, 2 내지 30인 것이 더욱 바람직하다. 헤테로아릴기의 예로는, 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딘기, 비피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 아크리딘기, 피리다진기, 피라진기, 퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프탈라진기(phthalazine), 프테리딘기(pteridine), 피리도 피리미딘기(pyrido pyrimidine), 피리도 피라진기(pyrido pyrazine), 피라지노 피라진기(pyrazino pyrazine), 이소퀴놀린기, 인돌기, 피리도 인돌기(pyrido indole), 인데노 피리미딘(5H-indeno pyrimidine), 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 디벤조퓨란기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기 및 티아디아졸릴기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -NR301R302의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 R301 및 R302는 각각 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기일 수 있다. 상기 아민기는 알킬아민기; 아릴알킬아민기; 아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기; 및 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 보다 구체적으로 디메틸아민기; 디페닐아민기; 등일 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기는 아민의 질소 원자가 아릴기로 치환된 기를 의미한다. 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 디아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 2 이상의 아릴기를 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기; 또는 다환식 아릴기를 포함하거나, 단환식아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
아릴아민기의 구체적인 예로는 페닐아민, 나프틸아민, 비페닐아민, 안트라세닐아민, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기는 아민의 질소 원자가 헤테로아릴기로 치환된 기를 의미한다. 헤테로아릴아민기는 예를 들어, 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기일 수 있다. 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 단환식 헤테로아릴기일 수 있고, 다환식헤테로아릴기일 수 있다. 상기 2 이상의 헤테로아릴기를 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로아릴기; 또는 다환식 헤테로아릴기를 포함하거나, 단환식 헤테로아릴기와 다환식 헤테로아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기는 아릴기 및 헤테로아릴기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 아랄킬아민기는 아릴기 및 알킬기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 아랄킬아민기 및 알킬아릴기 중의 알킬기에는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기, 아랄킬아민기 및 아릴아민기 중의 아릴기에는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기에는 전술한 헤테로아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오르토(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한" 기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 인접한 기가 서로 결합하여 형성되는 치환 또는 비치환된 고리에서, "고리"는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 탄화수소고리는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 시클로알킬기 또는 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 N, O, S 및 Si 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 상기 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아다만틸기(adamantyl group)은 시클로알킬기의 일종으로, 시클로헥산 고리가 브릿지 형태로 축합되어 있다. 아다만테인(adamantane, C10H16)에서 수소 하나가 다른 연결기에 연결되며,
Figure 112020016596968-pat00008
또는
Figure 112020016596968-pat00009
으로 표시될 수 있다.
이하, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 관하여 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환 내지 2환의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 단환 내지 2환의 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 단환의 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환 내지 2환의 방향족 탄화수소고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 벤젠고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A3는 Q로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q는 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q는 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q는 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C1-C20의 아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q는 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C1-C20의 아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q는 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; C1-C10의 알킬기; C1-C5의 알킬기; 메틸기; 또는 t-부틸기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q가 치환된 알콕시기인 경우, 할로겐기; 더욱 바람직하게는 불소로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q는 수소; 중수소; 불소; 메틸기; t-부틸기; -OCF3; 디페닐아민기; 중수소 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기로 치환된 아민기; 또는 카바졸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X는 B 또는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X는 B이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 치환 또는 비치환된 C1-C5의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1가 치환된 알킬기인 경우, 중수소로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; C1-C10의 알킬기; 또는 C1-C5의 알킬기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C5의 알킬기; 또는 중수소 및 C1-C5의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C5의 알킬기; 또는 중수소 또는 C1-C5의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 메틸기; 에틸기; 중수소 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R2는 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R2는 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R2는 치환 또는 비치환된 C1-C5의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R2가 치환된 알킬기인 경우, 중수소로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; C1-C10의 알킬기; 또는 C1-C5의 알킬기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R2는 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C5의 알킬기; 또는 중수소 및 C1-C5의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R2는 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C5의 알킬기; 또는 중수소 또는 C1-C5의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R2는 메틸기; 에틸기 또는 중수소 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C5의 알킬기; 또는 중수소 및 C1-C5의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 에틸기 또는 중수소 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소 및 C1-C5의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y는 O; S; 또는 N(R11)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z는 O; S; 또는 N(R12)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y는 N(R11)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y는 N(R11)이고, Z는 O; S; 또는 N(R12)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z는 N(R12)이고, Y는 O; S; 또는 N(R11)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R11은 -(L11)n11-Ar1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R12은 -(L12)n12-Ar2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 2가의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 2가의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 또는 L12가 치환된 아릴렌기인 경우, 알킬기; C1-C10의 알킬기; C1-C5의 알킬기; 헤테로고리기; C6-C30의 헤테로고리기; 또는 C6-C20의 헤테로고리기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 또는 L12가 치환된 아릴렌기인 경우, 중수소; 및 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 L1 또는 L2의 아릴렌기는 중수소; 및 C1-C5의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 또는 L12가 치환된 2가의 헤테로고리기인 경우, 알킬기; C1-C10의 알킬기; C1-C5의 알킬기; 아릴기; C6-C30의 아릴기; 또는 C6-C20의 아릴기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; C1-C5의 알킬기 또는 C2-C20의 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴렌기; 또는 C1-C5의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 2가의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 C1-C5의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 메틸기 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 나프틸렌기; 메틸기로 치환된 플루오레닐렌기; 터페닐렌기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 2가의 피리딘기; 2가의 디벤조퓨란기; 또는 2가의 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 메틸기 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n11은 1 또는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n12는 1 또는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n11은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n12는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n11이 2인 경우 L11은 서로 동일하거나 상이하고, n12가 2인 경우 L12는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C20의 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C60의 실릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3-C20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C40의 실릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C3-C20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 알킬기인 경우, 중수소; 또는 할로겐기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 실릴기인 경우, 알킬기; C1-C10의 알킬기; C1-C5의 알킬기; 메틸기; 아릴기; C6-C30의 아릴기; C6-C20의 아릴기; 또는 페닐기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; 할로겐기; 알킬기; 중수소로 치환된 알킬기; 할로알킬기; 실릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; 할로겐기; 알킬기; 중수소로 치환된 알킬기; 할로알킬기; 알킬기로 치환된 실릴기; 또는 헤테로고리기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; 할로겐기; C1-C10의 알킬기; 중수소로 치환된 C1-C10의 알킬기; C1-C10의 할로알킬기; C1-C10의 알킬기로 치환된 실릴기; 또는 C2-C30의 헤테로고리기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; 할로겐기; C1-C5의 알킬기; 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기; C1-C5의 할로알킬기; C1-C5의 알킬기로 치환된 실릴기; 및 C2-C20의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; 할로겐기; C1-C5의 알킬기; 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기; C1-C5의 할로알킬기; 또는 C2-C20의 헤테로고리기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; 및 C1-C5의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; C1-C5의 알킬기; 또는 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; 할로겐기; 메틸기; 에틸기; 프로필기; t-부틸기; CD3; CF3; 피리딘기; 피리미딘기; 디벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 또는 카바졸기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 아릴기인 경우, 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 메틸기; t-부틸기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 헤테로고리기인 경우, 중수소; 할로겐기; 알킬기; 중수소로 치환된 알킬기; 할로알킬기; 또는 아릴기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 헤테로고리기인 경우, 중수소; 할로겐기; C1-C10의 알킬기; 중수소로 치환된 C1-C10의 알킬기; C1-C10의 할로알킬기; 또는 C6-C30의 아릴기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 헤테로고리기인 경우, 중수소; 할로겐기; C1-C5의 알킬기; 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기; C1-C5의 할로알킬기; 및 C6-C20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 헤테로고리기인 경우, 중수소; 할로겐기; C1-C5의 알킬기; 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기; C1-C5의 할로알킬기; 또는 C6-C20의 아릴기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 헤테로고리기인 경우, 중수소; 할로겐기; 메틸기; 에틸기; 프로필기; t-부틸기; CD3; CF3; 페닐기; 비페닐기; 나프틸기; 터페닐기; 또는 플루오레닐기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 또는 Ar2가 치환된 헤테로고리기인 경우, 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 메틸기; t-부틸기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C3-C20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C3-C30의 시클로알킬기; 중수소, 할로겐기, C1-C5의 알킬기, 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기, C1-C5의 할로알킬기, C1-C5의 알킬기로 치환된 실릴기, 및 C2-C20의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소, 할로겐기, C1-C5의 알킬기, 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기, C1-C5의 할로알킬기, C1-C5의 알킬기로 치환된 실릴기, 및 C6-C20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C3-C30의 시클로알킬기; 중수소, 할로겐기, C1-C5의 알킬기, 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기, C1-C5의 할로알킬기, C1-C5의 알킬기로 치환된 실릴기, 및 C2-C20의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소, C1-C5의 알킬기, 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기, 및 C6-C20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소 및 C1-C5의 알킬기 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 아다만틸기; 중수소, 플루오로기, 메틸기, t-부틸기, 트리플루오로메틸기, 트리메틸실릴기 또는 피리딘기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소, 플루오로기, t-부틸기 또는 트리플루오로메틸기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 중수소 또는 트리플루오로메틸기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 나프틸기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 메틸기, 중수소로 치환된 메틸기, 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 피리딘기; t-부틸기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 메틸기 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 나프틸기; 또는 디벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; C3-C20의 시클로알킬기; CF3; 트리메틸실릴기; 중수소 또는 C1-C10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 CD3 또는 C1-C10의 알킬기로 치환 또는 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 불소; 메틸기; t-부틸기; CD3; 아다만틸기; CF3; 트리메틸실릴기; 중수소, 불소, 메틸기, t-부틸기, CD3, CF3, 또는 피리딘기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; t-부틸기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; t-부틸기로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 메틸기, CD3, 또는 CF3로 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 불소; 메틸기; t-부틸기; CD3; 아다만틸기; CF3; 트리메틸실릴기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 나프틸기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 디벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 메틸기, CD3, 또는 CF3로 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 불소; 메틸기; t-부틸기; CD3; 아다만틸기; CF3; 트리메틸실릴기; 페닐기; 나프틸기; 플루오레닐기; 디벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 카바졸기; 또는 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
Figure 112020016596968-pat00010
상기 화학식 2에 있어서,
R1, R2 및 X 내지 Z의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Q1 내지 Q3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이 헤테로고리기이고,
q1 내지 q3는 각각 0 내지 3의 정수이고, q1 내지 q3가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q1 내지 Q3의 정의는 상기 Q의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q1 내지 Q3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q1 및 Q2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q1 및 Q2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 또는 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q1 및 Q2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; C1-C5의 알킬기; 또는 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q1 및 Q2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸기; 또는 중수소 또는 플루오로기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 할로겐기; C1-C10의 알킬기; C1-C10의 알콕시기; C1-C30의 트리알킬실릴기; C6-C60의 아릴아민기; C6-C30의 아릴기; 및 C2-C30의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기, 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 할로겐기; C1-C10의 알킬기; C1-C30의 트리알킬실릴기; C6-C60의 아릴아민기; C6-C30의 아릴기; 및 C2-C30의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기, 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 할로겐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알콕시기; 중수소 또는 C1-C30의 트리알킬실릴기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴아민기; 중수소, 할로겐기 또는 C1-10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 중수소 또는 C1-10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 할로겐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 중수소 또는 C1-C30의 트리알킬실릴기로 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴아민기; 중수소, 할로겐기 또는 C1-10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소 또는 C1-10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 할로겐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 C1-C5의 알킬기; 중수소 또는 C1-C15의 트리알킬실릴기로 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴아민기; 중수소, 할로겐기 또는 C1-C5의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소 또는 C1-C5의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 플루오로기; 메틸기; t-부틸기; 트리플루오로메톡시기; 중수소 또는 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 중수소, 플루오로기, 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 카바졸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 메틸기; t-부틸기; 중수소 또는 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 중수소, 플루오로기, 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 t-부틸기로 치환 또는 비치환된 카바졸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Q3는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C40의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, q1은 0 내지 3의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, q2은 0 내지 3의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, q3은 0 내지 3의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, q1은 1 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, q2은 1 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, q3은 1 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, q1가 2 이상인 경우 복수 개의 Q1은 서로 동일하거나 상이하다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, q2가 2 이상인 경우 복수개의 Q2는 서로 동일하거나 상이하다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, q3가 2 이상인 경우 복수개의 Q3는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 301 내지 303 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 301]
Figure 112020016596968-pat00011
[화학식 302]
Figure 112020016596968-pat00012
[화학식 303]
Figure 112020016596968-pat00013
상기 화학식 301 내지 303에 있어서,
R1, R2, L11, L12, Ar1, Ar2, n11 및 n12의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Y1은 O; 또는 S이고,
Z1은 O; 또는 S이고,
Q1 내지 Q3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고.
q1 내지 q3는 각각 0 내지 3의 정수이고, q1 내지 q3가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y1은 O이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y1은 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1은 O이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1은 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 301 내지 303의 Q1 내지 Q3는 상기 화학식 2의 Q1 내지 Q3의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 301 내지 303의 q1 내지 q3는 상기 화학식 2의 q1 내지 q3의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X는 B이고,
L11 및 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; C1-C5의 알킬기 또는 C2-C20의 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴렌기; 또는 C1-C5의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 2가의 헤테로고리기이고,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C3-C30의 시클로알킬기; 중수소, 할로겐기, C1-C5의 알킬기, 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기, C1-C5의 할로알킬기, C1-C5의 알킬기로 치환된 실릴기, 및 C2-C20의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소, C1-C5의 알킬기, 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기, 및 C6-C20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 어느 하나이다.
Figure 112020016596968-pat00014
Figure 112020016596968-pat00015
Figure 112020016596968-pat00016
Figure 112020016596968-pat00017
Figure 112020016596968-pat00018
Figure 112020016596968-pat00019
Figure 112020016596968-pat00020
Figure 112020016596968-pat00021
Figure 112020016596968-pat00022
Figure 112020016596968-pat00023
Figure 112020016596968-pat00024
Figure 112020016596968-pat00025
Figure 112020016596968-pat00026
Figure 112020016596968-pat00027
Figure 112020016596968-pat00028
Figure 112020016596968-pat00029
Figure 112020016596968-pat00030
Figure 112020016596968-pat00031
이하, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물에 관하여 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m이 0인 경우, -L23-Ar23의 위치는 수소 또는 중수소가 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환되고 O, 또는 S를 포함하는 C2-C30의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; C6-C20의 아릴렌기; 또는 O, 또는 S를 포함하는 C2-C20의 헤테로아릴렌기이다. 상기 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기는 중수소, C6-C20의 아릴기 또는 C2-C20의 헤테로아릴기로 치환되거나 비치환된다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 비페닐렌기; 나프틸렌기; 2가의 디벤조퓨란기; 또는 2가의 디벤조티오펜기이고, 중수소를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 및 L22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환되고, O 또는 S를 포함하는 C2-C30의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 및 L22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 나프틸렌기; 2가의 디벤조퓨란기; 또는 2가의 디벤조티오펜기이고, 중수소를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L23은 직접결합; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L23은 직접결합; 페닐렌기; 또는 나프틸렌기이고, 중수소를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L23은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 중수소를 치환기로 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환 내지 4환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 단환 내지 4환의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 단환 내지 4환의 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 단환 내지 4환의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트릴기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 또는 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 나프틸기; 페난트릴기; 디벤조퓨란기; 나프토벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 또는 나프토벤조티오펜기이고, 중수소를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 비페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이고, 중수소를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar21는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 비페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22 중 하나는 치환 또는 비치환된 아릴기이고, 다른 하나는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar23은 페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이고, 중수소를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar23은 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3-C20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27은 수소 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27 중 4 이상은 중수소이고, 나머지는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27은 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H는 하기 화학식 H01 또는 H02로 표시된다.
[화학식 H01]
Figure 112020016596968-pat00032
[화학식 H02]
Figure 112020016596968-pat00033
상기 화학식 H01 및 H02에 있어서,
L21 내지 L23 및 Ar21 내지 Ar23의 정의는 화학식 H에서 정의한 바와 같고,
D는 중수소이고, m1은 0 내지 8의 정수이고, m2는 0 내지 7의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m1은 4 이상이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m2는 3 이상이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m1은 8 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m2는 7 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m1은 0 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m2는 0 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 선택된 어느 하나이다.
Figure 112020016596968-pat00034
Figure 112020016596968-pat00035
Figure 112020016596968-pat00036
Figure 112020016596968-pat00037
Figure 112020016596968-pat00038
Figure 112020016596968-pat00039
Figure 112020016596968-pat00040
Figure 112020016596968-pat00041
Figure 112020016596968-pat00042
Figure 112020016596968-pat00043
Figure 112020016596968-pat00044
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본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 후술하는 제조 방법으로 제조될 수 있다. 필요에 따라, 치환기를 추가하거나 제외할 수 있으며, 치환기의 위치를 변경할 수 있다. 또한, 당기술분야에 알려져 있는 기술을 기초로, 출발물질, 반응물질, 반응 조건 등을 변경할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 일반식 1와 같이 코어 구조가 제조될 수 있다. 또한, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 하기 일반식 2 또는 3에 의하여 코어 구조가 제조될 수 있다. 치환기는 당기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 또는 개수는 당기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다. 하기 일반식 1과 같이 치환기를 결합시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[일반식 1]
Figure 112020016596968-pat00057
상기 일반식 1에 있어서, A1 내지 A3, Y, R12, R1 및 R2에 대한 정의는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
중간체 IM-1와 중간체 IM-2의 Pd 촉매를 이용한 커플링 반응 또는 산을 이용한 고리 형성 또는 SNAr 반응으로 중간체 IM-3을 얻을 수 있고, 이 과정에서, 화학식 1의 R2이 페닐기인 경우만 기재되어 있으나, 페닐기 이외의 아릴기를 사용하여 R2이 페닐기 이외의 아릴기인 중간체 IM-3를 합성할 수 있다. 중간체 IM-3에서부터 Li-X 교환(exchange) 반응 및 뒤이은 붕소 첨가 반응으로 화학식 1을 가지는 화합물을 합성 할 수 있다.
[일반식 2]
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[일반식 3]
Figure 112020016596968-pat00059
상기 일반식 2 및 3에 있어서, Ar21 내지 Ar23 및 L21 내지 L23에 대한 정의는 상기 화학식 H에서 정의한 바와 동일하다.
상기 일반식 2에서, 팔라듐을 사용한 일반적인 스즈키 반응과 브롬화 반응을 이용하여 화합물을 합성 할 수 있다. 상기 일반식 3에서, 음이온을 이용한 일반적인 친핵성 치환 반응 및 환원 반응을 통하여 안트라센계 화합물을 얻을 수 있고, 이어서 팔라듐을 사용한 스즈키 반응으로 화합물을 합성 할 수 있다. 상기 일반식 2 및 3에서는 Ar21 내지 Ar23 및 L21 내지 L23만 치환된 코어구조의 합성방법을 예시하였으나, 당 기술분야에 알려져 있는 방법으로 R21 내지 R27의 치환기를 도입하거나, 치환기가 도입되어 있는 중간체를 사용하여 보다 다양한 구조의 화학식 H로 표시되는 화합물을 합성할 수 있다.
중수소를 포함하는 화학식 H의 화합물은 중수소화된 화합물을 전구체로 사용하여 형성하거나, 중수소화된 용매를 이용하여 산 촉매 하에서 수소-중수소 교환 반응을 통하여 중수소를 화합물에 도입할 수도 있다.
본 명세서는 상기 전술한 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서는 양극; 음극; 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 '층'은 본 기술분야에 주로 사용되는 '필름'과 호환되는 의미이며, 목적하는 영역을 덮는 코팅을 의미한다. 상기 '층'의 크기는 한정되지 않으며, 각각의 '층'은 그 크기가 동일하거나 상이할 수 있다. 일 실시상태에 있어서, '층'의 크기는 전체 소자와 같을 수 있고, 특정 기능성 영역의 크기에 해당할 수 있으며, 단일 서브픽셀(sub-pixel)만큼 작을 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 B층에 포함된다는 의미는 i) 1종 이상의 A 물질이 하나의 B층에 포함되는 것과 ii) B층이 1층 이상으로 구성되고, A 물질이 다층의 B층 중 1층 이상에 포함되는 것을 모두 포함한다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 C층 또는 D층에 포함된다는 의미는 i) 1층 이상의 C층 중 1층 이상에 포함되거나, ii) 1층 이상의 D층 중 1층 이상에 포함되거나, iii) 1층 이상의 C층 및 1층 이상의 D층에 각각 포함되는 것을 모두 의미하는 것이다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 상기 발광층 이외에 추가의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 차단층, 정공 차단층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하고, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층 총 중량 100 중량부 대비 1 중량부 이상 50 중량부 이하; 1 중량부 이상 20 중량부; 또는 1 중량부 이상 15 중량부로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은발광층 총 중량 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 미만으로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량은 상기 화학식 H로 표시되는 화합물의 중량 100 중량부 기준으로, 0.01 중량부 내지 30 중량부; 0.1 중량부 내지 20 중량부; 또는 0.5 중량부 내지 10 중량부이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 H로 표시되는 화합물 이외에 호스트 물질을 하나 더 포함할 수 있다. 이때, 더 포함되는 호스트 재료(혼합 호스트 화합물)는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로, 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 H로 표시되는 화합물 및 상기 혼합 호스트 화합물의 중량비는 95:5 내지 5:95, 더욱 바람직하게는 30:70 내지 70:30 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 1종 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 2종 이상 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 2종 포함한다. 이때, 1종을 (호스트 1)이라 하고, 다른 1종을 (호스트 2)라고 한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 H01로 표시되는 화합물을 2종 (호스트 1 및 2) 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 H01로 표시되는 화합물 1종 (호스트 1) 및 상기 화학식 H02로 표시되는 화합물 1종 (호스트 2)을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 H02로 표시되는 화합물을 2종 (호스트 1 및 2) 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 (호스트 1) 및 (호스트 2)의 중량비는 95:5 내지 5:95, 더욱 바람직하게는 30:70 내지 70:30이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함한 발광층은 청색을 띤다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함한 발광층은 청색을 띠며, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하지 않은 발광층은 당업계에 알려진 청색, 적색 또는 녹색 발광 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층 또는 정공 수송층을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 주입층 또는 전자 수송층을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 차단층을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 차단층을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층. 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 차단층 및 전자 차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 양극; 상기 양극과 대향하여 구비된 음극; 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 발광층; 및 상기 발광층과 상기 양극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 음극 사이에 구비된 2층 이상의 유기물층을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층. 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 차단층 및 전자 차단층으로 이루어진 군에서 2 이상이 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조가 도 1 내지 3에 예시되어 있다. 상기 도 1 내지 도 3은 유기 발광 소자를 예시한 것이며 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(101) 위에 양극(102), 발광층(106) 및 음극(110)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다.
도 2에는 기판(101) 위에 양극(102), 정공 주입층(103), 정공 수송층(104), 발광층(106), 음극(110)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다.
도 3에는 기판(101) 위에 양극(102), 정공 주입층(103), 정공 수송층(104), 전자 차단층(105), 발광층(106), 정공 차단층(107), 전자 수송층(108), 전자 주입층(109), 음극(110)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 발광층이 상기 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 유기물층 및 음극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때, 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질, 유기물층 및 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다. 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 예를 들어, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 예를 들어, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하는 발광층 이외의 추가의 발광층을 포함할 수 있다. 추가의 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로, 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로, 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아민기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아민기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있다. 또한, 스티릴아민 화합물은 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아민기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층은 전극으로부터 정공을 수취하는 층이다. 정공 주입 물질은 정공을 수송하는 능력을 가져 양극으로부터 정공 수취 효과 및 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤의 전자 주입층 또는 전자 주입 재료에의 이동을 방지할 수 있는 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는, 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물; 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물; 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물; 페릴렌(perylene) 계열의 유기물; 안트라퀴논, 폴리아닐린과 같은 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층이다. 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 수송층은 전자 주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층이다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이, 임의의 원하는 음극 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 음극 물질은 낮은 일함수를 가지며, 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로, 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨 등이 있고, 각 경우 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자 주입층은 전극으로부터 전자를 수취하는 층이다. 전자 주입물로는 전자를 수송하는 능력이 우수하고, 전극으로부터의 전자 수취 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤이 정공 주입층으로 이동하는 것을 방지하고, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 구체적으로는, 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 금속 착체 화합물로는 8-히드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 차단층은 전자 주입층으로부터 주입된 전자가 발광층을 지나 정공 주입층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시킬 수 있는 층이다. 공지된 재료는 제한 없이 사용 가능하며, 발광층과 정공 주입층 사이에, 또는 발광층과 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 사이에 형성될 수 있다.
상기 정공 차단층은 정공의 음극으로 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 전자 주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 비교예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예 및 비교예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예 및 비교예에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예 및 비교예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
합성예
합성예 1.
Figure 112020016596968-pat00060
시작 물질 S-1(10g), S-2 (20.6g, 1.1당량), Pd(PtBu3)2 (0.31 g, 0.02당량), NaOtBu (8.8g, 3당량) 및 톨루엔 (300ml)이 들어간 플라스크를 110℃에서 가열하고, 16시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 톨루엔을 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류 제거하였다. 실리카겔 컬럼 크로마토그래피법 (eluent:toluene/hexane)으로 정제하여 화합물 S-3(9.7g)을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=781에서 피크가 확인되었다.
여기서, tBu은 tert-부틸기를 의미한다.
합성예 2.
Figure 112020016596968-pat00061
중간체 S-3 (8 g) 및 톨루엔 (70 ml)이 들어간 플라스크에, 질소 분위기 하, 0 ℃에서 n-부틸리튬펜탄 용액 (8.2ml, 2.5M in hexane, 2당량)을 가하였다. 적하 종료 후, 50℃로 승온하여 2시간 동안 교반하였다. -40℃로 냉각하고 삼브롬화 붕소 (1.5 ml, 1.5당량)를 가하고, 실온으로 승온하며 4시간 동안 교반하였다. 그 후, 다시 0℃까지 냉각하고 Sat.aq.NaHCO3 및 에틸아세테이트를 가하여 분액한 후, 용매를 감압 하에서 증류 제거하였다. 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (전개액: 헥산/톨루엔)로 정제하여, 화합물 A-2 (1.2g)를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=711에서 피크가 확인되었다.
합성예 3.
Figure 112020016596968-pat00062
합성예 1에서 화합물 S-3을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-4(20.6g)을 이용하여 중간체 S-5 11.8 g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=997에서 피크가 확인되었다.
합성예 4.
Figure 112020016596968-pat00063
합성예 2에서 화합물 A-2을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-5 (10g)을 이용하여 화합물 A-5 1.2g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=927에서 피크가 확인되었다.
합성예 5.
Figure 112020016596968-pat00064
합성예 1에서 화합물 S-3을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-6(10g), S-1(22.2g)을 이용하여 중간체 S-7 11.4 g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=757에서 피크가 확인되었다.
합성예 6.
Figure 112020016596968-pat00065
중간체 S-7(9.5g), S-8 (3.7g, 1.05당량), Pd(PtBu3)2 (0.13g, 0.02당량), NaOtBu (1.8g, 1.5당량) 및 톨루엔 (40ml)이 들어간 플라스크를 110℃에서 가열하고, 4시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 톨루엔을 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류 제거하였다. 재결정(ethyl acetate/hexane)으로 정제하여 화합물 S-9 (10.5g)을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=1001에서 피크가 확인되었다.
합성예 7.
Figure 112020016596968-pat00066
합성예 1에서 화합물 S-3을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-6(10g), S-10(25.7g)을 이용하여 중간체 S-11 12.9 g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=853에서 피크가 확인되었다.
합성예 8.
Figure 112020016596968-pat00067
합성예 6에서 화합물 S-9을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-11(11g), S-12(3.3g)을 이용하여 중간체 S-13 10.6g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=1058에서 피크가 확인되었다.
합성예 9.
Figure 112020016596968-pat00068
중간체 S-9 (9.0 g) 및 톨루엔 (60 ml)이 들어간 플라스크에, 질소 분위기 하, 0℃에서 1.7M의 tert-부틸리튬펜탄 용액 (21.1 ml, 4당량)을 가하였다. 적하 종료 후, 70℃로 승온하여 2시간 동안 교반하였다. -40℃로 냉각하고 삼브롬화 붕소 (1.7 ml, 2당량)를 가하고, 상온으로 승온하며 4시간 동안 교반하였다. 반응 종료되면 sat.aq. Na2S2O3 및 sat.aq. NaHCO3를 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류 제거하였다. 재결정(헥산/톨루엔)로 정제하여, 화합물 A-4 (1.4 g)를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=975에서 피크가 확인되었다.
합성예 10.
Figure 112020016596968-pat00069
합성예 9에서 화합물 A-4을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-13(9.6g)을 이용하여 화합물 A-6 0.9g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=1032에서 피크가 확인되었다.
합성예 11.
Figure 112020016596968-pat00070
합성예 1에서 화합물 S-3을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-2(10g), S-14(20.6g)을 이용하여 중간체 S-15 12.5 g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=933에서 피크가 확인되었다.
합성예 2에서 화합물 A-2을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-15 (11g)을 이용하여 화합물 A-3 2.1g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=863에서 피크가 확인되었다.
합성예 12.
Figure 112020016596968-pat00071
합성예 1에서 화합물 S-3을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-2(15g), S-16(28g)을 이용하여 중간체 S-17 14.2 g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=724에서 피크가 확인되었다.
합성예 2에서 화합물 A-2을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-17 (13g)을 이용하여 화합물 B-2 1.3g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=654에서 피크가 확인되었다.
합성예 13.
Figure 112020016596968-pat00072
합성예 1에서 화합물 S-3을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-2(10g), S-18(20.9g)을 이용하여 중간체 S-19 10.6 g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=792에서 피크가 확인되었다.
합성예 2에서 화합물 A-2을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-19 (9.6g)을 이용하여 화합물 B-3 1.2g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=722에서 피크가 확인되었다.
합성예 14.
Figure 112020016596968-pat00073
중간체 S-20 (47.1 g, 1.15당량), S-21 (20g), K2CO3 (28.3g, 2.5당량) 및 N,N-dimethylacetamide(DMAC) (400mL)이 들어간 플라스크를 160℃에서 가열하고, 12시간 동안 교반하였다. 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트 (400mL)와 물(250mL) 가하여 분액한 후, 유기층을 aq. NaCl로 2차례 씻어주었다. 유기층의 용매를 감압 하에서 증류 제거하고, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (전개액: 헥산/톨루엔)로 정제하여, 중간체 S-22 (33.8g)를 얻었다.
중간체 S-22(32g), Pd(PtBu3)2 (0.68g, 0.03당량), NaOtBu (8.5g, 2당량) 및 톨루엔 (450ml)이 들어간 플라스크를 110℃에서 가열하고, 12시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 톨루엔을 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류 제거하였다. 재결정(ethyl acetate/hexane/acetonitrile) 으로 정제하여 화합물 S-23 (18.2g)을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=642에서 피크가 확인되었다.
합성예 15.
Figure 112020016596968-pat00074
질소 분위기하에서 화합물 S-23(8g), S-24 (2.1g, 1.3당량) 탄산 칼륨(potassium carbonate) (62.2g, 1.5당량), 디옥산 45 mL 및 물 15 mL를 넣은 후 Pd(PtBu3)2 (0.1g, 0.0015당량), 을 첨가한 후, 120 ℃에서 가열하고 6시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물과 에틸 아세테이트를 가하여 분액한 후 MgSO4(anhydrous) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정(ethylacetate/hexane)으로 정제하여 중간체 S-25 7.2 g을 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=689에서 피크가 확인되었다.
합성예 16.
Figure 112020016596968-pat00075
합성예 9에서 화합물 A-4을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-25(6.5g)을 이용하여 화합물 C-1 1.1g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=663에서 피크가 확인되었다.
합성예 17.
Figure 112020016596968-pat00076
합성예 15에서 화합물 S-25을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-26(2.9g)을 이용하여 화합물 S-27 8.1g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=740에서 피크가 확인되었다.
합성예 9에서 화합물 A-4을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-27(7.5g)을 이용하여 화합물 C-2 1.0g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=714에서 피크가 확인되었다.
합성예 18.
Figure 112020016596968-pat00077
합성예 14에서 화합물 S-23을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-21(15g), S-28 (45g)을 이용하여 화합물 S-29 29g을 얻었고, 얻어진 S-29을 이용하여 S-30 17.9g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=778에서 피크가 확인되었다.
합성예 19.
Figure 112020016596968-pat00078
합성예 15에서 화합물 S-25을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-30(8.5g), S-31(2.2g)을 이용하여 화합물 S-32 7.8g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=856에서 피크가 확인되었다.
합성예 9에서 화합물 A-4을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-32(7g)을 이용하여 화합물 D-1 0.9g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=830에서 피크가 확인되었다.
합성예 20.
Figure 112020016596968-pat00079
합성예 1에서 화합물 S-3을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-2(10g), S-33(21.5g)을 이용하여 중간체 S-34 9.3g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=809에서 피크가 확인되었다.
합성예 2에서 화합물 A-2을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-34 (8.3g)을 이용하여 화합물 E-1 1.3g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=740에서 피크가 확인되었다.
합성예 21.
Figure 112020016596968-pat00080
합성예 1에서 화합물 S-3을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-2(10g), S-35(21.8g)을 이용하여 중간체 S-36 10.7g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=819에서 피크가 확인되었다.
합성예 2에서 화합물 A-2을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-36 (9.7g)을 이용하여 화합물 E-2 1.2g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=749에서 피크가 확인되었다.
합성예 22.
Figure 112020016596968-pat00081
합성예 1에서 화합물 S-3을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-2(10g), S-37(16.9g)을 이용하여 중간체 S-38 9.4g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=673에서 피크가 확인되었다.
합성예 2에서 화합물 A-2을 만드는 방법과 동일한 방법으로 S-38 (8.4g)을 이용하여 화합물 E-3 0.8g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H]+=603에서 피크가 확인되었다.
합성예 23.
Figure 112020016596968-pat00082
9-브로모안트라센 (100 g) 과 H-1 (72.2 g,) 을 둥근 바닥플라스크에 넣고 디옥산 1500 mL 에 녹였다. 인산칼륨 (206.4 g) 을 순수 300 mL에 녹여 첨가하고 비스(트리t-부틸포스핀)팔라듐(0) (398 mg) 을 첨가하였다. 2시간동안 환류하고 냉각 후 여과하였다. 여과된 고체를 톨루엔으로 재결정하여 9-나프틸안트라센 (H-2)을 얻었다 (104g).
H-2 (95 g)을 건조된 디메틸포름아미드 (DMF) 1000 mL에 녹이고 0
Figure 112020016596968-pat00083
로 냉각하였다. N-브로모숙신이미드 (NBS; 58.8 g) 를 천천히 투입하고 2시간 교반하였다. 반응용액을 과량의 물 (2.5 L) 에 투입하고 석출된 고체를 여과하였다. 여과한 고체를 톨루엔으로 재결정하여 H-3을 얻었다 (100 g).
H-3 (23.0 g) 과 H-4 (13.4 g) 을 둥근 바닥플라스크에 넣고 디옥산 400 mL 에 녹였다. 인산칼륨 (31.8 g) 을 순수 100 mL에 녹여 첨가하고 비스(트리t-부틸포스핀)팔라듐(0) (61 mg) 을 첨가하였다. 2시간동안 환류하고 냉각 후 여과하였다. 여과된 고체를 톨루엔으로 재결정하여 화합물 BH-A을 얻었다 (17 g). 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=457에서 피크가 확인되었다.
합성예 24.
Figure 112020016596968-pat00084
합성예 23.의 화합물 H-2을 합성하는 방법과 동일한 방법으로 9-브로모안트라센(100g)과 상기의 중간체 H-5 을 이용하여 화합물 H-6을 만들고, 합성예 23.의 화합물 H-3을 합성하는 방법과 동일하게 화합물 H-7 얻었다.(96g)
합성예 23.의 화합물 BH-A을 합성하는 방법과 동일한 방법으로 화합물 H-7과 화합물 H-8을 이용하여 화합물 BH-B(12g) 을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=421에서 피크가 확인되었다.
합성예 25.
Figure 112020016596968-pat00085
합성예 23.의 화합물 BH-A을 합성하는 방법과 동일한 방법으로 화합물 H-7과 화합물 H-9을 이용하여 화합물 BH-C(13.5g) 을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=461에서 피크가 확인되었다.
합성예 26.
Figure 112020016596968-pat00086
합성예 23.의 화합물 BH-A을 합성하는 방법과 동일한 방법으로 화합물 H-3과 화합물 H-10을 이용하여 화합물 BH-D(11.4g) 을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=487에서 피크가 확인되었다.
합성예 27.
Figure 112020016596968-pat00087
질소 분위기 하에서 건조된 THF (140ml) 에 브로모벤젠 (27.3g, 174mmol)을 녹이고, -78도에서 t-BuLi (140ml, 1.7M 펜탄 용액)을 천천히 가한 후, 동일온도에서 1시간 동안 교반하였다. 여기에 2-브로모 안트라퀴논 (20g, 70mmol)을 가한 후, 상온으로 승온하여 3시간동안 교반하였다. 반응 용액에 염화암모늄수용액을 가한 후 클로로포름으로 추출하였다. 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하고 용매를 제거하였다. 얻어진 혼합물을 소량의 디에틸 에테르로 재결정하여 화합물 1-a (25.2g, 수율 82%)를 얻었다.
질소 분위기 하에서 상기 화합물 1-a(25.2g, 57mmol)를 아세트산(380ml)에 분산시킨 후 KI (94.4g, 568mmol), NaPO2H2 (100g, 1136mmol)를 가한 후 3시간 동안 환류 교반하였다. 상온에서 냉각한 후 여과하고 물과 에탄올로 씻은 후 진공 건조하여 화합물 1-b (19.2g, 수율 82.5%)를 얻었다. 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=409 에서 피크가 확인되었다.
합성예 28.
Figure 112020016596968-pat00088
상기 화합물 1-b (19.2g, 47mmol), 비스(피나콜라토)디보론 (14.3g, 56mmol), 포타슘아세테이트 (13.8g, 141mmol), 팔라듐(디페닐포스피토페로센)클로라이드 (1.24g, 1.7mmol)를 디옥산 (160ml)에 섞은 후 6시간 동안 환류하였다. 반응 용액을 냉각 시킨 후 디옥산을 감압하에 제거한 후, 클로로포름에 녹이고 물을 넣고 추출하였다. (3회 실시) 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘으로 건조하고, 감압 하에 용매를 제거하였다. 이 때 얻은 물질을 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하여 화합물 1-c (15.2g, 수율 71%)를 얻었다. 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=457에서 피크가 확인되었다.
상기 화합물 1-c (15.2g, 33mmol)와 브로모벤젠 (5.2g, 33.3mmol)을 THF (100ml)에 녹인 후, Pd(PPh3)4 (1.54g, 1.3mmol)와 2M K2CO3 수용액 30ml를 넣고 24시간동안 환류시켰다. 반응 용액을 식히고, 유기층을 에틸아세테이트로 추출한 후 무수황산마그네슘으로 건조한다. 감압하에서 유기용매를 제거하고 컬럼 크로마토 그래피를 이용하여 정제하여 화합물 BH-E (10g, 수율 73.8%)를 얻었다. 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=407에서 피크가 확인되었다.
합성예 29.
Figure 112020016596968-pat00089
상기 합성예 28에서 브로모벤젠이 1-브로모나프탈렌으로 바뀐 것을 제외하고는 동일하게 합성 및 정제하여 화합물 BH-F를 얻었다. 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=457에서 피크가 확인되었다.
합성예 30.
Figure 112020016596968-pat00090
상기 합성예 28에서 브로모벤젠이 1-브로모디벤조퓨란으로 바뀐 것을 제외하고는 동일하게 합성 및 정제하여 화합물 BH-G를 얻었다. 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=497에서 피크가 확인되었다.
합성예 31.
Figure 112020016596968-pat00091
합성한 화합물 BH-E (20g), AlCl3(4g)을 C6D6 (400ml)에 넣고 2시간 교반하였다. 반응 종료 후 D2O (60ml)를 넣고 30분 교반한 뒤 트리메틸아민(trimethylamine) (6ml)를 적가하였다. 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조 후, 에틸아세테이트로 재결정하여 화합물 BH-H을 60%의 수율로 수득하였다. 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=429 에서 피크가 확인되었다.
실험예 1. 소자예
실시예 1.
ITO(indium tin oxide)가 1300Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 및 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화합물 HAT를 50Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 제1 정공수송층으로 하기 화합물 HT-A 1000Å을 진공 증착하고, 연이어 제2 정공수송층으로 하기 화합물 HT-B 100Å을 증착하였다. 호스트인 BH-A와 도펀트인 화합물 A-2를 97 : 3의 중량비로 진공 증착하여 200Å두께의 발광층을 형성하였다.
그 다음에 제1 전자수송층으로 하기 화합물 ET-A 50Å을 진공 증착하고, 연이어 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 제 2 전자 수송층으로 하기 화합물 ET-B와 하기 화합물 Liq를 1:1 비율로 300Å을 증착하였고, 이 위에 순차적으로 500Å 두께로 마그네슘과 은(질량비 10:1)을 동시에 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 1.0 Å/sec를 유지하였고, 은과 마그네슘은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 5 × 10-8 내지 1 × 10-7 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112020016596968-pat00092
실시예 2 내지 21
상기 실시예 1에서 발광층 물질로 하기 표 1에 기재된 호스트 및 도펀트 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조했다.
Figure 112020016596968-pat00093
비교예 1 내지 3
상기 실시예 1에서 발광층 물질로 하기 표 1에 기재된 호스트 및 도펀트 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조했다.
Figure 112020016596968-pat00094
상기 실시예 1 내지 21 및 비교예 3에 의해 제작된 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류밀도에서 발광 효율(cd/A)을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 수명은 20 mA/cm2 에서 초기 휘도 대비 97%가 되는 시간(T97)을 측정하였다
　 호스트
(발광층)		 도펀트
(발광층)		 10mA/cm2 20mA/cm2
발광효율
(Cd/A)		 수명, T97
(시간)
실시예 1 BH-A A-2 5.6 94
실시예 2 BH-A A-4 5.9 95
실시예 3 BH-A A-5 5.4 84
실시예 4 BH-A A-6 6.2 91
실시예 5 BH-A B-2 5.3 90
실시예 6 BH-A C-1 5.4 86
실시예 7 BH-B A-2 5.5 91
실시예 8 BH-B A-4 5.7 93
실시예 9 BH-B A-6 6.0 89
실시예 10 BH-B B-3 5.4 87
실시예 11 BH-B D-1 5.3 85
실시예 12 BH-C B-2 5.4 91
실시예 13 BH-C E-2 5.5 98
실시예 14 BH-D A-4 5.8 88
실시예 15 BH-F E-1 5.5 85
실시예 16 BH-G A-6 6.0 87
실시예 17 BH-G B-3 5.3 84
실시예 18 BH-G D-1 5.4 88
실시예 19 BH-H A-2 5.6 105
실시예 20 BH-H B-3 5.3 92
실시예 21 BH-H E-2 5.7 112
비교예 1 BH-A X-1 5.2 51
비교예 2 BH-B X-1 5.2 58
비교예 3 BH-F X-1 5.3 55
상기 표 1을 보면, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함한 소자는 발광 효율이 우수하고, 장수명의 특성을 가지는 것을 알 수 있다. 특히, 상기 화학식 1으로 표시되는 화합물은 본 발명의 화학식 1의 브릿지 알킬을 포함하지 않는 화합물 X-1 보다 장수명 특성을 가지는 화합물이다.
101: 기판
102: 양극
103: 정공 주입층
104: 정공 수송층
105: 전자 차단층
106: 발광층
107: 정공 차단층
108: 전자 수송층
109: 전자 주입층
110: 음극

Claims (13)

  1. 양극; 음극; 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 발광층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2]
    Figure 112021106095312-pat00145

    상기 화학식 2에 있어서,
    X는 B 또는 N이고,
    Y는 N(R11)이면서, Z는 O; S; 또는 N(R12)이거나,
    Y는 O; S; 또는 N(R11)이면서, Z는 N(R12)이고,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    R11은 -(L11)n11-Ar1이고,
    R12은 -(L12)n12-Ar2이고,
    L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    n11 및 n22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 또는 2이고,
    n11이 2인 경우 L11은 서로 동일하거나 상이하고,
    n12가 2인 경우 L12는 서로 동일하거나 상이하고,
    Q1 내지 Q3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    q1 내지 q3는 각각 0 내지 3의 정수이고, q1 내지 q3가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 2의 "치환 또는 비치환된"은 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아민기; 아릴기; 및 N, O, S 및 Si 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미하고,
    [화학식 H]
    Figure 112021106095312-pat00096

    상기 화학식 H에 있어서,
    L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    R21 내지 R27은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    m은 0 또는 1이다.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 301 내지 303 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 301]
    Figure 112021047720524-pat00098

    [화학식 302]
    Figure 112021047720524-pat00099

    [화학식 303]
    Figure 112021047720524-pat00100

    상기 화학식 301 내지 303에 있어서,
    R1, R2, L11, L12, Ar1, Ar2, n11, n12, Q1 내지 Q3 및 q1 내지 q3의 정의는 화학식 2에서 정의한 바와 같고,
    Y1은 O; 또는 S이고,
    Z1은 O; 또는 S이다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소 및 C1-C5의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기인 것인 유기 발광 소자.
  5. 청구항 1에 있어서,
    X는 B이고,
    L11 및 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; C1-C5의 알킬기 또는 C2-C20의 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴렌기; 또는 C1-C5의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 2가의 헤테로고리기이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C3-C30의 시클로알킬기; 중수소, 할로겐기, C1-C5의 알킬기, 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기, C1-C5의 할로알킬기, 및 C2-C20의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소, C1-C5의 알킬기, 중수소로 치환된 C1-C5의 알킬기, 및 C6-C20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기인 것인 유기 발광 소자.
  6. 청구항 1에 있어서,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 에틸기; 또는 중수소 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기인 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 비페닐렌기; 나프틸렌기; 2가의 디벤조퓨란기; 또는 2가의 디벤조티오펜기이고, 중수소를 포함할 수 있는 것인 유기 발광 소자.
  8. 청구항 1에 있어서,
    R21 내지 R27은 수소; 또는 중수소인 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 1에 있어서,
    Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 나프틸기; 페난트릴기; 디벤조퓨란기; 나프토벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 또는 나프토벤조티오펜기이고, 중수소를 포함할 수 있는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 함량은 상기 화학식 H로 표시되는 화합물의 중량 100 중량부 기준으로, 0.01 중량부 내지 30 중량부인 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 발광층은 화학식 H로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 포함하는 유기 발광 소자.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure 112021047720524-pat00146

    Figure 112021047720524-pat00147

    Figure 112021047720524-pat00148

    Figure 112021047720524-pat00149

    Figure 112021047720524-pat00150

    Figure 112021047720524-pat00151

    Figure 112021047720524-pat00152

    Figure 112021047720524-pat00153

    Figure 112021047720524-pat00154

    Figure 112021047720524-pat00155

    Figure 112021047720524-pat00156

    Figure 112021047720524-pat00157

    Figure 112021047720524-pat00158

    Figure 112021047720524-pat00159

    Figure 112021047720524-pat00160

    Figure 112021047720524-pat00161

    Figure 112021047720524-pat00162
    .
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure 112020016596968-pat00119

    Figure 112020016596968-pat00120

    Figure 112020016596968-pat00121

    Figure 112020016596968-pat00122

    Figure 112020016596968-pat00123

    Figure 112020016596968-pat00124

    Figure 112020016596968-pat00125

    Figure 112020016596968-pat00126

    Figure 112020016596968-pat00127

    Figure 112020016596968-pat00128

    Figure 112020016596968-pat00129

    Figure 112020016596968-pat00130

    Figure 112020016596968-pat00131

    Figure 112020016596968-pat00132

    Figure 112020016596968-pat00133

    Figure 112020016596968-pat00134

    Figure 112020016596968-pat00135

    Figure 112020016596968-pat00136

    Figure 112020016596968-pat00137

    Figure 112020016596968-pat00138

    Figure 112020016596968-pat00139

    Figure 112020016596968-pat00140

    Figure 112020016596968-pat00141
    .
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106467553A (zh) * 2016-07-29 2017-03-01 江苏三月光电科技有限公司 一种含硼有机电致发光化合物及其在oled器件上的应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI688137B (zh) * 2015-03-24 2020-03-11 學校法人關西學院 有機電場發光元件、顯示裝置以及照明裝置
WO2017018326A1 (ja) 2015-07-24 2017-02-02 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
TWI672311B (zh) * 2017-05-02 2019-09-21 南韓商Ｌｇ化學股份有限公司 新穎的化合物以及包含此化合物的有機發光裝置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106467553A (zh) * 2016-07-29 2017-03-01 江苏三月光电科技有限公司 一种含硼有机电致发光化合物及其在oled器件上的应用

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